Ανακύκλωση του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) από Έλληνες ερευνητές

Τρίτη, Σεπτεμβρίου 07, 2010

Αναζήτηση Θέματος

Ερευνητές από το Ινστιτούτο Τεχνικής Χημικών Διεργασιών του ΕΚΕΤΑ, στη Θεσσαλονίκη, ανέπτυξαν μια τεχνολογία με την οποία ανακυκλώνεται το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) μετατρέποντάς το σε υποκατάστατο του φυσικού αερίου και σε ντίζελ.

Ανακύκλωση CO2 - ΕΚΕΤΑ

Ακόμη κι αν κάποιος γνωρίζει πως η χρήση των ορυκτών καυσίμων για την ηλεκτροπαραγωγή κρατάει χαμηλά την τιμή της κιλοβατώρας και βοηθά χώρες όπως η Ελλάδα να αξιοποιούν τα εγχώρια κοιτάσματά τους, και μόνο η εικόνα των λιγνιτικών μονάδων της ΔΕΗ, καθώς «ξερνούν» συνεχώς καυσαέρια -όπως συμβαίνει και με άλλα εργοστάσια, σαν τις τσιμεντοβιομηχανίες- αρκεί για να τον πείσει πόσο επιζήμια είναι για το κλίμα και το περιβάλλον. Κι όμως, Έλληνες επιστήμονες υποστηρίζουν πως σε μερικά χρόνια τέτοιες ρυπογόνες μονάδες θα μπορούσαν να αποκτήσουν μηδενικό ανθρακικό αποτύπωμα, παρ' όλο που θα εξακολουθούν να λειτουργούν με ορυκτά καύσιμα.

Πιο συγκεκριμένα, αντί να καταλήγει στην ατμόσφαιρα, το διοξείδιο του άνθρακα που θα παράγουν θα δεσμεύεται και θα οδηγείται σε κατάλληλους χώρους επεξεργασίας, όπου ουσιαστικά θα… ανακυκλώνεται. Με συνέπεια, από άχρηστος ρύπος -και οικονομικά επιζήμιος, λόγω των δικαιωμάτων εκπομπής που θα πρέπει να πληρώνει τόσο η ΔΕΗ όσο και οι υπόλοιπες βιομηχανίες- να μετατρέπεται ξανά σε καύσιμο για την κίνηση αυτοκινήτων και τη θέρμανση κτιρίων ή για να επαναχρησιμοποιηθεί στα ίδια εργοστάσια. Κάτι που σημαίνει ότι, τουλάχιστον, ως προς το διοξείδιο του άνθρακα που εκλύει όταν καίγεται, καύσιμα σαν τον λιγνίτη μπορούν να καταστούν μια πρώτη ύλη φιλική προς το περιβάλλον.

Η τεχνολογία που ανέπτυξαν ερευνητές από το Ινστιτούτο Τεχνικής Χημικών Διεργασιών του ΕΚΕΤΑ, στη Θεσσαλονίκη, με επικεφαλής τον διευθυντή του Ινστιτούτου δρα Αθανάσιο Κωνσταντόπουλο, υπόσχεται ότι ταιριάζει «γάντι» στις κλιματολογικές συνθήκες της χώρας μας, επειδή μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε περιοχές με έντονη ηλιοφάνεια. Κι αυτό γιατί προϋποθέτει πως η επεξεργασία του CO2 θα γίνεται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες: δηλαδή σε ειδικές ηλιοθερμικές εγκαταστάσεις, που αποτελούνται από δεκάδες κάτοπτρα τα οποία συγκεντρώνουν τις ακτίνες του ήλιου στο ανώτερο σημείο ενός «πύργου», ανεβάζοντας τοπικά τη θερμοκρασία έως και στους 1.200° C.

Η καινοτομία της ελληνικής ομάδας αφορά ουσιαστικά στην επινόηση της «καρδιάς» του συστήματος που θα αναλαμβάνει την πιο κρίσιμη φάση της ανακύκλωσης, δηλαδή τον πυρίμαχο κεραμικό αντιδραστήρα που θα τοποθετείται στο συγκεκριμένο σημείο του «πύργου» και τα ειδικά νανοϋλικά στο εσωτερικό αυτής της συσκευής τα οποία θα διασπούν το CO2 σε μονοξείδιο του άνθρακα. «Στη συνέχεια, το μονοξείδιο θα εμπλουτίζεται με υδρογόνο -που παράγεται από νερό, πάλι με την ίδια τεχνική- ώστε να προκύψει ένα μείγμα το οποίο ονομάζεται αέριο σύνθεσης», λέει ο κ. Κωνσταντόπουλος. Από εκεί και πέρα, η περαιτέρω διαδικασία είναι σχετικά απλή: «με τυπικές χημικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται εδώ και δεκαετίες, το αέριο αυτό μπορεί να μετατραπεί είτε σε υποκατάστατο του φυσικού αερίου είτε σε ένα «κοκτέιλ» από υγρούς υδρογονάνθρακες, κατάλληλο για χρήση στους ντιζελοκινητήρες», προσθέτει.

Μάλιστα, ως προς την παραγωγή υδρογόνου (του ενός δηλαδή από τα δύο συστατικά του αερίου σύνθεσης) η ιδέα αυτή εφαρμόζεται με επιτυχία εδώ και δύο χρόνια σε πραγματικές συνθήκες, σε μια πιλοτική ηλιοθερμική μονάδα ισχύος 100 Watt στην Αλμερία της Ισπανίας. Η «Κ» είχε καλύψει δημοσιογραφικά την έναρξη λειτουργίας της συγκεκριμένης μονάδας -η οποία έγινε στο πλαίσιο του ευρωπαϊκού προγράμματος Hydrosol ΙΙ, με συντονιστή το Ινστιτούτο του ΕΚΕΤΑ- καθώς πρόκειται για την πρώτη εγκατάσταση τέτοιας δυναμικότητας στον κόσμο, η οποία μπορούσε να παράγει υδρογόνο αποκλειστικά από νερό και ήλιο.

«Ουσιαστικά αποδείξαμε ότι ο αντιδραστήρας και τα νανοϋλικά συμπεριφέρονται σε υψηλές θερμοκρασίες, όπως ακριβώς προβλέπαμε, δηλαδή ότι εξασφαλίζουν μεγάλες ποσότητες Η2», σημειώνει ο Έλληνας επιστήμονας, προσθέτοντας πως σήμερα το συγκεκριμένο project βρίσκεται στη φάση σχεδίασης μιας ακόμη μεγαλύτερης ηλιοθερμικής μονάδας για την παραγωγή υδρογόνου, ισχύος 1 MW. Ετσι κι αλλιώς, ακόμη και σε αυτή την πρώτη εκδοχή της η τεχνολογία είχε τιμηθεί ήδη από το 2006 με το βραβείο Descartes, το «ευρωπαϊκό Νομπέλ» για την έρευνα, όπως αποκαλείται συνήθως. Ο λόγος ήταν πως έθετε τις βάσεις για τη δημιουργία υδρογόνου με έναν απολύτως οικολογικό και ανανεώσιμο τρόπο. Άλλωστε, πολλοί ειδικοί θεωρούν πως το εν λόγω αέριο θα αποτελέσει το «πράσινο» καύσιμο του μέλλοντος, αφού υπάρχει σε αφθονία στον πλανήτη και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ειδικές συσκευές, τις κυψέλες καυσίμου, για την κατασκευή μεταφορικών οχημάτων και γεννητριών που δεν θα εκλύουν καθόλου ρύπους.

«Φέτος την άνοιξη, ωστόσο, αποφασίσαμε να δοκιμάσουμε στο εργαστήριο την ίδια μέθοδο, με σκοπό αυτή τη φορά τη διάσπαση του διοξειδίου του άνθρακα σε μονοξείδιο», λέει ο κ. Κωνσταντόπουλος, «γνωρίζοντας ότι, σε περίπτωση που μπορούσαμε να αναμείξουμε το «ηλιακό» υδρογόνο με «ηλιακό» μονοξείδιο, θα είχαμε δημιουργήσει μια μέθοδο μετατροπής του συγκεκριμένου ρύπου ξανά σε καύσιμο». Τα πειράματα απέδειξαν πως η μέθοδος λειτουργεί εξίσου αποτελεσματικά, ανοίγοντας έτσι τον δρόμο για την ανακύκλωση του βασικού αερίου του θερμοκηπίου.

«Το σημαντικότερο όφελος είναι πως η ανακύκλωση των ρύπων μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα, στις ήδη υπάρχουσες μονάδες ηλεκτροπαραγωγής ή στη βαριά βιομηχανία, σαν μια μεταβατική λύση μέχρι η «οικονομία του υδρογόνου» να γίνει όντως πραγματικότητα», επισημαίνει. Και, όπως υποστηρίζει, η λύση αυτή έχει σημαντικά πλεονεκτήματα από άλλες ιδέες που έχουν κατά καιρούς προταθεί για τη μείωση των εκπομπών των εργοστασίων, όπως η δέσμευση του CO2 και η αποθήκευσή του σε φυσικές κοιλότητες μέσα στο υπέδαφος ή στη θάλασσα. «Σε μια τέτοια περίπτωση, όμως, όχι μόνο το αέριο θα παρέμενε αναξιοποίητο, αλλά και κανείς δεν θα μπορούσε να αποκλείσει το ενδεχόμενο κάποια στιγμή να διαρρεύσει στην επιφάνεια της γης και, κατά συνέπεια, στην ατμόσφαιρα», σημειώνει.

Η ιδέα χρησιμοποίησης του διοξειδίου του άνθρακα ως πρώτη ύλη για την παραγωγή καυσίμου, έχει προσελκύσει την προσοχή πολλών επιστημόνων και περιοδικών στο εξωτερικό, παρ' όλο που η πρώτη διεθνής παρουσίαση των αποτελεσμάτων από τα πειράματα του ΕΚΕΤΑ έγινε πριν από λίγους μόλις μήνες. «Το επόμενο βήμα είναι να βρούμε κεφάλαια για να συνεχίσουμε τις έρευνές μας στο εργαστήριο, αλλά και για να κατασκευάσουμε μια πειραματική ηλιοθερμική εγκατάσταση, ώστε να ελέγξουμε τη μέθοδο στην πράξη», λέει ο κ. Κωνσταντόπουλος, προσθέτοντας πως και Έλληνες επενδυτές έχουν δείξει ενδιαφέρον για τη χρηματοδότηση μιας τέτοιας πιλοτικής μονάδας. «Η προτεραιότητά μας θα ήταν η υποδομή αυτή να δημιουργηθεί στη χώρα μας, με στόχο κατ' αρχάς η τεχνογνωσία που θα παραχθεί να μείνει εντός Ελλάδας», σημειώνει.

Άλλωστε, η ηλιοφάνεια που επικρατεί στην Ελλάδα την καθιστά μια από τις πιο προνομιακές περιοχές για την εμπορική εφαρμογή της τεχνολογίας του ΕΚΕΤΑ, όταν αυτή θα έχει τελειοποιηθεί. Και η μέθοδος αυτή ίσως αποτελεί μια από τις ελάχιστες λύσεις που θα έδιναν στη χώρα τη δυνατότητα να διατηρήσει στον ενεργειακό χάρτη τα κοιτάσματα σε ορυκτά καύσιμα -κι έτσι να διατηρήσει εν μέρει την ενεργειακή της αυτάρκεια- χωρίς αυτό να σημαίνει πως θα συνεχίσει να ρυπαίνει ανεξέλεγκτα την ατμόσφαιρα. «Φανταστείτε, για παράδειγμα, ένα εργοστάσιο στην περιοχή της Θεσσαλονίκης το οποίο θα ανακύκλωνε το διοξείδιο του άνθρακα από τους ατμοηλεκτρικούς σταθμούς της Πτολεμαΐδας, παράγοντας μεθάνιο ή μεθανόλη που θα τροφοδοτούσε απευθείας το δίκτυο φυσικού αερίου», συμπληρώνει. «Δεν θα άξιζε να επενδύσουμε σε μια τέτοια τεχνολογία, τη στιγμή που μόνο η ΔΕΗ θα πρέπει να πληρώνει περίπου 1,2 δισ. ευρώ από το 2013 κι έπειτα, για τα δικαιώματα ρύπων;».

Πηγές: kathimerini.gr , milamouprasina.gr